Выбор мощности отопительных радиаторов

Для обычной системы отопления с рабочим давлением до 3 атм. одноэтажного дома, или в пару-тройку этажей, подойдут практически любые радиаторы, которые имеются в продаже. Для квартиры многоэтажного дома, с подачей теплоносителя по вертикальному стояку, где давление может достигать 10 атм., необходимы радиаторы, рассчитанные на давление в 12 атм.

Отличительной особенностью батарей для самотечной системы отопления является минимум внутреннего гидравлического сопротивления, поэтому туда лучше подходят алюминиевые или чугунные приборы.

В общем, выбор радиаторов не сложен, но остается подобрать их по мощности. А здесь придется немного потрудиться, и определиться, сколько мощности потребуется в каждую комнату.

Каким методом чаще определяется мощность радиаторов

Если тепловой расчет коттеджа не делался, что обычное явление, то радиаторы нужно распределять по комнатам приблизительным расчетом. Но допустить при этом тяжкую ошибку, которую нужно исправлять перемонтажем, сложно.

Нужно сделать так, чтобы мощность всех радиаторов была бы процентов на 20 больше чем теплопотери здания, т.е. мощность котла. А для каждой комнаты – по ее индивидуальным теплопотерям.

Для утепленного в соответствии с нормативом (СНиП 23-02-2003) здания можно считать теплопотери 10 кВт на 100 м кв. площади, если высота потолка до 2,7 м. А если здание утеплено не достаточно…. — то нужно утеплять, а не наращивать мощность системы отопления.

Какая тепловая мощность потребуется

Приуменьшать мощность радиаторов по сравнению с теплопотерями здания не допустимо. Но и сильно увеличивать не рекомендуется.

• Во первых, это повлечет излишние денежные затраты и загромождение пространства помещения отопительными приборами.
• Во вторых термоголовка может начать слишком часто закрывать и раскрывать радиатор, что вредно для системы в целом.

Полезен низкотемпературный режим, когда батареи не разогреваются до максимальной температуры, соответственно имеют запас по размерам и мощности.

У нас известна общая мощность радиаторов. Теперь ее нужно разбросать по комнатам, — где больше, где меньше.

Подбор батарей в каждую комнату

Расчет батарей для каждой комнаты только по площади совсем не корректен. Ведь теплопотери будут зависеть от наличия и площади внешних стен, окон и дверей (наружных ограждающих конструкций).

Можно воспользоваться упрощенной схемой распределения мощности радиаторов:

• Для внутренней комнаты – теплопотери минимальны и там обычно радиаторы не устанавливаются.
• Одна наружная стена и одно окно – принимаем 1 кВт на 10 м кв.
• Одна наружная стена (длинная) и два окна – умножаем результат из расчета 1 кВт на 10 м кв. на коэффициент 1,2;
• Две наружные стены и одно окно – умножаем на поправочный коэффициент 1,3;
• Две наружные стены и два окна – 1,4 – 1,5.

Но и это далеко не корректное распределение. Все зависит, конечно, от конкретной планировки, т.е. от реальной длины наружных стен и площади окон и их теплозащищенности.

Пример – как подобрать отопление в каждую комнату

Рассмотрим пример. Допустим, имеются две комнаты с одинаковой площадью.
У одной комнаты есть только одна наружная стена длиной 3 метра.
Другая комната угловая, длина ее наружных стен – 3 метра + 6 метров + имеются большие окна.

Очевидно, что теплопотери во второй комнате будут значительно большими, чем в первой. В первую комнату возможно, нужно поставить один радиатор 1,5 кВт, а во вторую комнату два радиатора 1,5 кВт и 2,0 кВт., т.е. в 2,2 раза мощнее. А в узкий внутренний коридор с такой же площадью, скорее всего радиатор не нужен вовсе….

Необходимо на плане здания распределить суммарную мощность радиаторов по комнатам, помня о том, что они устанавливаются под каждое окно (а если не возможно то рядом с ним), а также желательно у входной двери, но не ставятся за мебелью, в глубоких нишах и т.п.

Подбор мощности во время приобретения

Теперь осталось подобрать радиатор по мощности при покупке в магазине. Но в технических характеристиках радиатора имеется одна особенность, на которую часто не обращают внимание, и поэтому выбирают батареи недостаточной мощности.

Зачастую в паспорте указывается для высокотемпературного обогрева. Например, указывается 1500 Вт при условиях – 90/70-20, что означает:

• Температура подачи – 90 град;
• Температура обратки – 70 град;
• Температура воздуха в комнате – 20 градусов.

И только при этих условиях радиатор отдаст требуемые 1500 Вт.

Сейчас в частном доме никто не будет разогревать теплоноситель до 90 град С. Современные газовые котлы рекомендуется настраивать на самый экономичный низкотемпературный режим, когда на выходе из котла 60 градусов, максимум 65. При этом КПД котла максимальный, так как холодному теплоносителю будет передаваться больший процент тепла от газов.

А комфортная температура в комнате 22 – 24 градусов. Редко кто держит прохладные 20 градусов.

Поэтому реальный режим работы радиатора чаще 60/40-22. А при такой температуре отдаваемая мощность будет ниже минимум на 33%.

Как приобретают радиаторы специалисты

Следовательно, радиаторы для низкотемпературного режима, как самого экономичного, нужно приобретать как минимум на треть мощнее от указаний в технических характеристиках для высокотемпературного режима.

Умудренные опытом сантехники, не мудрствуя лукаво, не считаясь с затратами владельцев, прикинув примерные теплопотери комнаты, тут же их умножают еще на 1,3 — 1,5 и по этой мощности требуют приобрести радиаторы, — по принципу «а чтобы наверняка».

Но перебарщивать с набором мощности радиаторов также нельзя, так как котел может выйти на низкотемпературный обогрев, ниже точки росы (на обратке меньше +55 град.), что крайне не желательно. Выпадающая роса на теплообменнике быстро погубит обычный котел для любого теплоносителя.

В то же время конденсационные суперэкономичные котлы как раз предназначены для работы в таком режиме.

Насколько важны материал и конструкция

Мы рассмотрели, как на бытовом уровне, без сложных тепловых и гидравлических расчетов выбрать радиаторы отопления и распределить их по комнатам.

Иногда возникают вопросы относительно выбора материала или конструкции отопительных приборов. Ответ известный — обычные недорогие алюминиевые секционные радиаторы и панельные стальные по праву являются наиболее популярными. Они за меньшую цену отвечают всем потребительским качествам.

Остается обратить внимание, что для системы с антифризом, все же лучше не рисковать и взять монолитные панельные, во избежание риска протечек между секциями со временем.

Подбор пропускной возможности при выборе батарей стоит делать только лишь для самотечной системы отопления, а подбор по максимальному давлению – для вертикальных стояков в высотных зданиях — не меньше 12 атм. Но в большинстве случаев, при обычной системе отопления в частном доме, потребителя ничего и не должно волновать — только внешний вид отопительного прибора.

Что угрожает радиаторам — сплетни

Остается перечислить распространенные страшилки относительно выбора радиаторов, которые являются просто выдумками:

• гидроудар в системе отопления (которого никто никогда не встречал),
• необходимость контроля рН воды,
• подключение алюминиевых радиаторов «особенными» трубами из сплавов,
• неглубокое прогревание стен при определенных типах радиаторов,
• увеличенная конвекция от би-металла и т.п. и т.д. и др.

все это выдумки, возможно, воздействие рекламы для новой партии радиаторов.

Как рассчитать мощность отопительных батарей для частного дома

Допустим, вы подобрали отопительные приборы по типу и дизайну. Следующий шаг – расчет радиаторов отопления для каждой комнаты частного дома, включающий определение тепловой мощности и количества секций (или размера панелей). Простейший вариант – воспользоваться онлайн-калькулятором любого строительного портала. Но результаты вычислений желательно перепроверить, иначе за ошибки придется расплачиваться позже. Предлагаем рассчитать теплоотдачу батарей отопления вручную, проверенным и удобным способом.

Исходные данные для вычислений

Расчет тепловой мощности батарей выполняется для каждого помещения отдельно, в зависимости от числа внешних стен, окон и наличия входной двери с улицы. Чтобы правильно рассчитать показатели теплоотдачи радиаторов отопления, ответьте на 3 вопроса:

1. Сколько тепла необходимо на обогрев жилой комнаты.
2. Какую температуру воздуха планируется поддерживать в конкретном помещении.
3. Средняя температура воды в отопительной системе квартиры либо частного дома.

Примечание. Если в коттедже смонтирована однотрубная разводка, придется делать поправку на остывание теплоносителя — добавлять секции к последним радиаторам.

Ответ на первый вопрос — как рассчитать потребное количество тепловой энергии различными способами, дается в отдельном руководстве – расчет нагрузки на отопительную систему. Приведем 2 упрощенных методики вычислений: по площади и объему комнаты.

Распространенный способ — измерить обогреваемую площадь и выделить на квадратный метр 100 Вт теплоты, иначе — 1 кВт на 10 м². Мы предлагаем уточнить методику – учесть количество световых проемов и наружных стен:

• для комнат с 1 окном или входной дверью и одной внешней стенкой оставить 100 Вт тепла на метр квадратный;
• угловое помещение (2 наружных ограждения) с 1 оконным проемом – считать 120 Вт/м²;
• то же, 2 световых проема – 130 Вт/м².

Важное условие. Расчет дает более-менее правильные результаты при высоте потолков до 3 м, здание построено в средней полосе умеренного климата. Для северных регионов применяется повышающий коэффициент 1.5…2.0, южных – понижающий 0.7—0.8.

При высоте перекрытия более 3 метров (например, коридор с лестницей в двухэтажном доме) расход тепла правильнее считать по кубатуре:

• комната с 1 окном (внешней дверью) и единственной наружной стеной – 35 Вт/м³;
• помещение окружено другими комнатами, не имеет окон, либо находится на солнечной стороне – 35 Вт/м³;
• угловая комната с 1 оконным проемом – 40 Вт/м³;
• то же, с двумя окнами – 45 Вт/м³.

На второй вопрос ответить проще: комфортная для проживания температура лежит в диапазоне 20…23 °C. Нагревать воздух сильнее неэкономично, слабее – холодно. Среднее значение для расчетов – плюс 22 градуса.

Оптимальный режим работы котла подразумевает нагрев теплоносителя до 60—70 °C. Исключение – теплые либо слишком холодные сутки, когда температуру воды приходится снижать или, наоборот, увеличивать. Количество таких дней невелико, поэтому средняя расчетная температура системы принимается равной +65 °C.

В комнатах с высокими потолками считаем расход теплоты по объему

Паспортная и реальная теплоотдача радиатора

Параметры любого отопительного прибора указываются в техническом паспорте. Обычно производители заявляют мощность 1 стандартной секции межосевым размером 500 мм в пределах 170…200 ватт. Характеристики алюминиевых и биметаллических радиаторов примерно одинаковы.

Фокус в том, что паспортный показатель теплоотдачи нельзя тупо использовать для подбора числа секций. Согласно п. 3.5 ГОСТ 31311-2005, фирма-изготовитель обязана указывать мощность батареи при следующих условиях эксплуатации:

• теплоноситель движется через радиатор сверху вниз (диагональное либо боковое подключение);
• температурный напор составляет 70 градусов;
• расход воды, протекающей через прибор, равен 360 кг/час.

Справка. Тепловой напор – разница между средней температурой сетевой воды и воздуха помещения. Обозначается ΔT, DT или dt, вычисляется по формуле:

Поясним суть проблемы, для этого подставим в формулу известные значения ΔT = 70 °C и температуры помещения – плюс 20 °C, произведем обратный расчет:

1. tподачи + tобратки = (ΔT + tвоздуха) х 2 = (70 + 20) х 2 = 180 °C.
2. Согласно нормативам, расчетная разница температур теплоносителя между подающей и обратной линией должна составлять 20 градусов. Значит, идущую от котла воду нужно нагреть до 100 °C, обратная остынет до 80 °C.
3. Режим работы 100/80 °C недоступен бытовым отопительным установкам, максимальный нагрев составляет 80 градусов. Вдобавок поддерживать указанную температуру теплоносителя невыгодно экономически (вспомните, мы взяли средний показатель 65 °C).

Вывод. В реальных условиях батарея отдаст гораздо меньше теплоты, нежели прописано в инструкции по эксплуатации. Причина – меньшее значение ΔT – разницы температур воды и окружающего воздуха. По нашим исходным данным, показатель ΔT равен 130 / 2 — 22 = 43 градуса, почти вдвое ниже заявленной нормы.

Определяем число секций алюминиевой батареи

Пересчитать параметры отопительного прибора под конкретные условия непросто. Формула тепловой мощности и алгоритм вычислений, используемый инженерами–проектировщиками, слишком сложен для обычных домовладельцев, несведущих в теплотехнике.

Предлагаем выполнить расчет количества секций радиаторов отопления более доступным методом, дающим минимальную погрешность:

1. Соберите исходные данные, перечисленные в первом разделе настоящей публикации, — узнайте необходимое для обогрева количество теплоты, температуру воздуха и теплоносителя.
2. Рассчитайте реальный температурный напор DT, пользуясь приведенной выше формулой.
3. При выборе определенного типа батарей откройте технический паспорт и отыщите показатель теплоотдачи 1 секции при DT = 70 градусов.
4. Ниже представлена таблица готовых коэффициентов пересчета отопительной мощности радиаторных секций. Найдите показатель, соответствующий реальному DT, и умножьте его на величину паспортной теплоотдачи – получите мощность 1 ребра при ваших эксплуатационных условиях.

Зная настоящий тепловой поток, нетрудно выяснить число ребер батареи, требуемое для обогрева комнаты. Разделите нужное количество теплоты на отдачу 1 секции. Для ясности приведем пример расчета:

1. Возьмем угловую комнату с двумя светопрозрачными конструкциями (окнами) площадью 15.75 м², высота потолков – 280 см (показана на фрагменте чертежа). Удельные затраты теплоты на обогрев – 130 Вт/м², общая потребность составит 130 х 15.75 = 2048 Вт.
2. Величину теплового напора мы выяснили в предыдущем разделе, DT = 43 °C.
3. Подбираем низенькие алюминиевые радиаторы GLOBAL VOX 350 (межосевое расстояние – 350 мм). Согласно документации изделия, теплоотдача 1 ребра составляет 145 Вт (DT = 70 °C).
4. Находим в таблице коэффициент, соответствующий DT = 43 °C, K = 0.53.
5. Умножаем паспортную мощность на коэффициент и находим реальную отдачу 1 секции: 0.53 х 145 = 76.85 Вт.
6. Рассчитываем количество алюминиевых ребер на помещение: 2048 / 76.85 ≈ 26.65, округляем в бо́льшую сторону и получаем 27 штук.

Остается распределить секции по комнате. Если размеры окон одинаковы, делим 28 пополам и размещаем под каждым проемом радиатор на 14 ребер. В противном случае число секций батареи подбирается пропорционально ширине окон (можно приблизительно). Аналогичным образом пересчитывается теплоотдача биметаллических и чугунных радиаторов.

Схема расстановки батарей — приборы лучше размещать под окнами либо возле холодной наружной стены

Совет. Если вы владеете персональным компьютером, проще использовать расчетную программу итальянского бренда GLOBAL, размещенную на официальном ресурсе производителя.

Многие известные фирмы, в том числе GLOBAL, прописывают в документации теплоотдачу своих приборов для разных температурных условий (DT = 60 °C, DT = 50 °C), пример показан в таблице. Если ваш реальный ΔT = 50 градусов, смело пользуйтесь указанными характеристиками безо всякого перерасчета.

Расчет размера стального радиатора

Конструкция панельных приборов отличается от секционных. Батареи делаются из штампованных стальных листов толщиной 1…1.2 мм, заранее обрезанных в нужный размер. Чтобы подобрать радиатор требуемой мощности, нужно выяснить теплоотдачу 1 метра длины сваренной из листов панели.

Предлагаем воспользоваться простейшей методикой, основанной на технических данных серьезного немецкого производителя панельных водяных радиаторов Kermi. В чем суть: штампованные батареи унифицированы, типы изделий отличаются между собой количеством греющих панелей и теплообменных оребрений. Классификация радиаторов выглядит так:

• тип 10 – однопанельный прибор без дополнительных ребер;
• тип 11 – 1 панель + 1 лист гофрированного металла;
• тип 12 – две панели плюс 1 лист оребрения;
• тип 20 – батарея на 2 греющих пластины, конвекционное оребрение не предусмотрено;
• тип 22 – двухпанельный радиатор с 2 листами, увеличивающими площадь теплообмена.

Эскизы стальных обогревателей различных типов — вид сверху

Примечание. Также существуют обогреватели типа 33 (3 панели + 3 ребра), но подобные изделия менее востребованы ввиду повышенной толщины и цены. Самая «ходовая» модель – тип 22.

Итак, панельные штампованные приборы любого бренда отличаются только монтажными габаритами. Расчет радиаторов отопления сводится к выбору подходящего типа, затем по высоте и теплоотдаче вычисляется длина батареи для конкретного помещения. Алгоритм следующий:

1. Определите исходные данные, перечисленные в начале статьи.
2. Выберите тип и высоту отопительного прибора. Самый распространенные варианты – изделия высотой 30, 40 и 50 см, тип 22.
3. Воспользуйтесь представленной таблицей, где указана теплоотдача q (Вт/1 м. п.) радиаторов Kermi разных типов и размеров в зависимости от условий эксплуатации. Начните с левого столбца – отыщите соответствующую температуру комнаты, потом – теплоносителя, дальше высоту и тип батареи. В ячейке на пересечении строки и столбца найдете мощность 1 метра радиатора.
4. Количество энергии, нужной для обогрева, разделите на величину q – узнаете метраж радиатора заданной высоты.
5. По каталогу подберите прибор водяного отопления соответствующей длины. При необходимости (например, батарея вышла чересчур длинной) разбейте этот размер на 2—3 прибора.

Пример расчета. Определим габариты стального радиатора для той же комнаты 15.75 м²: теплопотери — 2048 Вт, температура воздуха – 22 градуса, теплоносителя – 65 °C. Возьмем стандартные батареи высотой 500 мм, тип 22. По таблице находим q = 1461 Вт, выясняем общую длину панели 2048 / 1461 = 1.4 м. Из каталога любого производителя выбираем ближайший больший вариант – обогреватель длиной 1.5 м либо 2 прибора по 0.7 м.

Окончание первой таблицы — теплопередача 1 м длины радиаторов «Керми»

Совет. Наша инструкция на 100% верна для изделий компании Kermi. При покупке радиаторов другого бренда (особенно, китайского) длину панели стоит принимать с запасом 10—15%.

Отопительные приборы однотрубных систем

Важная особенность горизонтальной «ленинградки» — постепенное снижение температуры в основной магистрали из-за подмеса охлажденного батареями теплоносителя. Если 1 кольцевая линия обслуживает более 5 приборов, разница в начале и конце раздающей трубы может достигать 15 °C. Результат – последние радиаторы выделяют меньше теплоты.

Однотрубная схема закрытого типа — все обогреватели подключены к 1 трубе

Чтобы дальние батареи передавали помещению нужное количество энергии, при расчете отопительной мощности сделайте следующие поправки:

1. Первые 4 радиатора подбирайте согласно вышеприведенным инструкциям.
2. Мощность 5-го прибора увеличьте на 10%.
3. К расчетной теплоотдаче каждой последующей батареи прибавляйте еще 10 процентов.

Пояснение. Мощность 6-го радиатора повышается на 20%, седьмого – на 30 и так далее. Зачем наращивать последние батареи однотрубной «ленинградки», подробно расскажет эксперт на видео:

Напоследок несколько уточнений

Приборы отопления могут работать в различных условиях, подключаться по разным схемам. Эти факторы оказывают влияние на теплоотдачу обогревателей в режиме эксплуатации. Определяя мощность комнатных радиаторов, учтите несколько рекомендаций:

1. Если батарея подключается к трубопроводам по разносторонней нижней схеме, эффективность обогрева ухудшается. Добавьте к расчетному показателю мощности приборов 10%.
2. В комбинированных системах (радиаторная сеть + теплые водяные полы) конвекционные приборы играют вспомогательную роль. Основную отопительную нагрузку несут напольные контуры. Но расчетную теплоотдачу радиаторов занижать не следует, при нужде батареи должны полностью заменить теплые полы.
3. Домовладельцы нередко закрывают обогреватели декоративными экранами, даже зашивают гипсокартоном, оставляя конвекционные щели. В данном случае полностью теряется инфракрасное тепло, выделяемое нагретой поверхностью прибора. Соответственно, мощность батареи придется увеличить минимум на 40%.
4. Не устанавливайте 1—3 радиаторных секции, даже если по расчету вышло такое количество. Чтобы получить нормальный обогревательный прибор, нужно смонтировать минимум 4 ребра.
5. Незамерзающие жидкости уступают обычной воде по теплоемкости, разница составляет примерно 15%. При использовании антифризов наращивайте теплообменную площадь батарей на 10% (увеличивайте количество секций радиаторов либо размеры панелей).

При расчете радиаторов отопления учитывайте простое правило: чем ниже температура воды в подающей линии, тем большая площадь теплообменной поверхности нужна для обогрева комнат. Правильно подбирайте котельное оборудование и монтируйте системы, чтобы не приходилось решать проблемы путем наращивания батарейных секций.